JP2001329073A - フェノール樹脂強化用ガラス繊維及びフェノール樹脂成形材料 - Google Patents
フェノール樹脂強化用ガラス繊維及びフェノール樹脂成形材料Info
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- JP2001329073A JP2001329073A JP2001068270A JP2001068270A JP2001329073A JP 2001329073 A JP2001329073 A JP 2001329073A JP 2001068270 A JP2001068270 A JP 2001068270A JP 2001068270 A JP2001068270 A JP 2001068270A JP 2001329073 A JP2001329073 A JP 2001329073A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常温及び熱時ともに高い機械的強度有するフ
ェノール樹脂成形材料を提供すること。 【解決手段】 シランカップリング剤を付着させたガラ
ス繊維に、レゾール型フェノール樹脂を付着処理させる
か、あるいはガラス繊維にシランカップリング剤とレゾ
ール型フェノール樹脂とを同時に付着処理させてなるフ
ェノール樹脂強化用ガラス繊維であり、シランカップリ
ング剤及びレゾール型フェノール樹脂のガラス繊維に対
する合計の付着量がガラス繊維１００重量部に対し０．
００１〜８重量部であるフェノール樹脂強化用ガラス繊
維、及び該フェノール樹脂強化用ガラス繊維４０〜３０
０重量部とフェノール樹脂からなるマトリックス樹脂１
００重量部とを含有してなることを特徴とするフェノー
ル樹脂成形材料。
ェノール樹脂成形材料を提供すること。 【解決手段】 シランカップリング剤を付着させたガラ
ス繊維に、レゾール型フェノール樹脂を付着処理させる
か、あるいはガラス繊維にシランカップリング剤とレゾ
ール型フェノール樹脂とを同時に付着処理させてなるフ
ェノール樹脂強化用ガラス繊維であり、シランカップリ
ング剤及びレゾール型フェノール樹脂のガラス繊維に対
する合計の付着量がガラス繊維１００重量部に対し０．
００１〜８重量部であるフェノール樹脂強化用ガラス繊
維、及び該フェノール樹脂強化用ガラス繊維４０〜３０
０重量部とフェノール樹脂からなるマトリックス樹脂１
００重量部とを含有してなることを特徴とするフェノー
ル樹脂成形材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、寸法安定
性、成形性等に優れ、特に常温及び熱時における機械的
強度に優れたフェノール樹脂成形材料に関するものであ
る。
性、成形性等に優れ、特に常温及び熱時における機械的
強度に優れたフェノール樹脂成形材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】フェノール樹脂成形材料は耐熱性、寸法
安定性、成形性等に優れ、自動車、電気、電子等の基幹
産業分野において長期にわたり使用されている。特に最
近では、コストダウン及び軽量化等を目的に金属部品を
ガラス繊維で強化した高強度のフェノール樹脂成形品に
置換する試みが、積極的に行われている。しかし、今後
更に金属代替を進めるためには、従来のガラス繊維強化
フェノール樹脂成形材料にはない高強度を有することが
ポイントとなってくる。高強度を達成するために、ガラ
ス繊維をカップリング剤で処理してマトリックス樹脂と
の密着性を上げる方法が数多く提案されている。しか
し、これらカップリング剤単独処理だけによる強度向上
効果には限界がある。そこで、ガラス繊維とマトリック
ス樹脂の密着性を更に改善するための手法について幾つ
か提案がなされている。
安定性、成形性等に優れ、自動車、電気、電子等の基幹
産業分野において長期にわたり使用されている。特に最
近では、コストダウン及び軽量化等を目的に金属部品を
ガラス繊維で強化した高強度のフェノール樹脂成形品に
置換する試みが、積極的に行われている。しかし、今後
更に金属代替を進めるためには、従来のガラス繊維強化
フェノール樹脂成形材料にはない高強度を有することが
ポイントとなってくる。高強度を達成するために、ガラ
ス繊維をカップリング剤で処理してマトリックス樹脂と
の密着性を上げる方法が数多く提案されている。しか
し、これらカップリング剤単独処理だけによる強度向上
効果には限界がある。そこで、ガラス繊維とマトリック
ス樹脂の密着性を更に改善するための手法について幾つ
か提案がなされている。
【０００３】特開昭５２−１２２７８号公報には、熱硬
化性樹脂に混合するためのガラス繊維として、該ガラス
繊維の表面に該熱硬化性樹脂と互いに相溶性を有する処
理用樹脂あるいは処理用樹脂とシランカップリング剤等
の処理剤とを密着したガラス繊維の処理方法が開示され
ており、この繊維を樹脂に分散することにより高強度化
がなされるとの記載がある。しかし、この技術では成形
材料の強度向上効果が小さいばかりか、ガラス繊維を処
理する段階でオートクレーブ処理をする必要があり経済
的でない。また、ジアリルフタレートポリマーマトリッ
クスに対し、ジアリルフタレートポリマーとシランカッ
プリング剤とで処理したガラス繊維を用いており、これ
らジアリルフタレート樹脂間の反応や相互作用効果によ
る強度向上効果しか示しておらず、フェノール樹脂成形
材料に関する記述は一切ない。
化性樹脂に混合するためのガラス繊維として、該ガラス
繊維の表面に該熱硬化性樹脂と互いに相溶性を有する処
理用樹脂あるいは処理用樹脂とシランカップリング剤等
の処理剤とを密着したガラス繊維の処理方法が開示され
ており、この繊維を樹脂に分散することにより高強度化
がなされるとの記載がある。しかし、この技術では成形
材料の強度向上効果が小さいばかりか、ガラス繊維を処
理する段階でオートクレーブ処理をする必要があり経済
的でない。また、ジアリルフタレートポリマーマトリッ
クスに対し、ジアリルフタレートポリマーとシランカッ
プリング剤とで処理したガラス繊維を用いており、これ
らジアリルフタレート樹脂間の反応や相互作用効果によ
る強度向上効果しか示しておらず、フェノール樹脂成形
材料に関する記述は一切ない。
【０００４】特開平１０−７８８３号公報には、ガラス
繊維を先ずマトリックスのフェノール樹脂と同じ種類の
フェノール樹脂にてサイジングした後、さらにカップリ
ング剤処理して得たガラス繊維をフェノール樹脂組成物
に配合することにより回転破壊強度を向上させる方法が
開示されている。しかし、この方法ではガラス繊維表面
を直接フェノール樹脂で処理することになる。一般にフ
ェノール樹脂とガラス繊維間の化学結合力は乏しく繊維
とマトリックス樹脂間の強固な密着性が得られないこと
から、この方法では十分な成形材料の強度向上効果が得
られない。
繊維を先ずマトリックスのフェノール樹脂と同じ種類の
フェノール樹脂にてサイジングした後、さらにカップリ
ング剤処理して得たガラス繊維をフェノール樹脂組成物
に配合することにより回転破壊強度を向上させる方法が
開示されている。しかし、この方法ではガラス繊維表面
を直接フェノール樹脂で処理することになる。一般にフ
ェノール樹脂とガラス繊維間の化学結合力は乏しく繊維
とマトリックス樹脂間の強固な密着性が得られないこと
から、この方法では十分な成形材料の強度向上効果が得
られない。
【０００５】特開平５−８６２６０号公報には、繊維質
基材１００重量部に対して固形分で１０〜２００重量部
の半硬化または完全硬化状態の熱硬化性樹脂を処理し、
これを用い強度の高い熱硬化性樹脂成形品を得る方法が
開示されている。しかし、この方法では半硬化又は完全
硬化した１０〜２００重量部という大量の熱硬化性樹脂
で収束された繊維を用いるため、硬化反応むらや組成の
バラツキの原因となり十分な成形材料の強度向上効果が
得られないばかりか、特性の再現性が乏しいという問題
点があった。
基材１００重量部に対して固形分で１０〜２００重量部
の半硬化または完全硬化状態の熱硬化性樹脂を処理し、
これを用い強度の高い熱硬化性樹脂成形品を得る方法が
開示されている。しかし、この方法では半硬化又は完全
硬化した１０〜２００重量部という大量の熱硬化性樹脂
で収束された繊維を用いるため、硬化反応むらや組成の
バラツキの原因となり十分な成形材料の強度向上効果が
得られないばかりか、特性の再現性が乏しいという問題
点があった。
【０００６】特開平４−２３１３５７号公報には、耐熱
性改良、銅、銀等のマイグレーション防止を課題とした
ガラス繊維基材及びそれを用いた積層板について開示さ
れている。これは、シランカップリング剤とフェノール
樹脂とがその表面に付着されていることを特徴としてい
るが、この公報はガラス繊維基材と積層板に関するもの
であり、本発明のフェノール樹脂成形材料とは全く目的
と用途が異なる。
性改良、銅、銀等のマイグレーション防止を課題とした
ガラス繊維基材及びそれを用いた積層板について開示さ
れている。これは、シランカップリング剤とフェノール
樹脂とがその表面に付着されていることを特徴としてい
るが、この公報はガラス繊維基材と積層板に関するもの
であり、本発明のフェノール樹脂成形材料とは全く目的
と用途が異なる。
【０００７】また、特許第２８７１４８６号公報には、
ガラスチョップドストランドの製造法として、シランカ
ップリング剤で一次処理したガラス繊維を所定の長さに
カットした後、分子量３００以上の有機化合物溶液で二
次処理し、転がり振動作用を与え、更に乾燥する製造法
が開示されている。しかし、この公報はフェノール樹脂
成形材料やその強度への効果については記載がなく本発
明とは全く主旨が異なる。その他にも、特開昭５７−９
００４９号公報、特開平３−５２９３４号公報、及び特
開平７−２６７６９０号公報にそれぞれ、ガラス繊維に
樹脂とカップリング剤とを付着させた繊維を配合するこ
とによる各種熱可塑性樹脂やポリイミド樹脂を強化する
方法が記載されているが、これら公報にはフェノール樹
脂成形材料に関する記載は一切なかった。
ガラスチョップドストランドの製造法として、シランカ
ップリング剤で一次処理したガラス繊維を所定の長さに
カットした後、分子量３００以上の有機化合物溶液で二
次処理し、転がり振動作用を与え、更に乾燥する製造法
が開示されている。しかし、この公報はフェノール樹脂
成形材料やその強度への効果については記載がなく本発
明とは全く主旨が異なる。その他にも、特開昭５７−９
００４９号公報、特開平３−５２９３４号公報、及び特
開平７−２６７６９０号公報にそれぞれ、ガラス繊維に
樹脂とカップリング剤とを付着させた繊維を配合するこ
とによる各種熱可塑性樹脂やポリイミド樹脂を強化する
方法が記載されているが、これら公報にはフェノール樹
脂成形材料に関する記載は一切なかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、常温
及び熱時ともに高い機械的強度を有するフェノール樹脂
成形材料を提供することである。
及び熱時ともに高い機械的強度を有するフェノール樹脂
成形材料を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）シラン
カップリング剤を付着させたガラス繊維に、レゾール型
フェノール樹脂を付着処理させるか、あるいはガラス繊
維にシランカップリング剤とレゾール型フェノール樹脂
とを同時に付着処理させてなるフェノール樹脂強化用ガ
ラス繊維であり、シランカップリング剤及びレゾール型
フェノール樹脂のガラス繊維に対する合計の付着量がガ
ラス繊維１００重量部に対し０．００１〜８重量部であ
るフェノール樹脂強化用ガラス繊維、（２）第（１）項
記載のフェノール樹脂強化用ガラス繊維４０〜３００重
量部とフェノール樹脂からなるマトリックス樹脂１００
重量部とを含有してなることを特徴とするフェノール樹
脂成形材料、である。
カップリング剤を付着させたガラス繊維に、レゾール型
フェノール樹脂を付着処理させるか、あるいはガラス繊
維にシランカップリング剤とレゾール型フェノール樹脂
とを同時に付着処理させてなるフェノール樹脂強化用ガ
ラス繊維であり、シランカップリング剤及びレゾール型
フェノール樹脂のガラス繊維に対する合計の付着量がガ
ラス繊維１００重量部に対し０．００１〜８重量部であ
るフェノール樹脂強化用ガラス繊維、（２）第（１）項
記載のフェノール樹脂強化用ガラス繊維４０〜３００重
量部とフェノール樹脂からなるマトリックス樹脂１００
重量部とを含有してなることを特徴とするフェノール樹
脂成形材料、である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のフェノール樹脂強化用ガ
ラス繊維に用いられるガラス繊維としては、従来強化ガ
ラス繊維として使用されているＥガラス、Ｓガラス、Ｄ
ガラス、高弾性率ガラス等のガラス繊維を用いることが
できる。中でも強度向上及びコストの面からＥガラスを
用いることが好ましい。このガラスは、長繊維であって
も短繊維であってもよい。また、ガラス繊維の形状は、
特に制限されるものではなく、例えばチョップドストラ
ンド、ミルドファイバー、チョップドマット、ロービン
グ、織布、不織布等が挙げられる。
ラス繊維に用いられるガラス繊維としては、従来強化ガ
ラス繊維として使用されているＥガラス、Ｓガラス、Ｄ
ガラス、高弾性率ガラス等のガラス繊維を用いることが
できる。中でも強度向上及びコストの面からＥガラスを
用いることが好ましい。このガラスは、長繊維であって
も短繊維であってもよい。また、ガラス繊維の形状は、
特に制限されるものではなく、例えばチョップドストラ
ンド、ミルドファイバー、チョップドマット、ロービン
グ、織布、不織布等が挙げられる。
【００１１】本発明に用いられるシランカップリング剤
としては、従来公知のものが適宜使用できる。例えば、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、３（又は２）−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，
３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解
縮合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、両末端にアルコキシシリル基を持っ
たアミノシラン等が挙げられる。これらシランカップリ
ング剤のいずれかを１種類または２種類以上組み合わせ
て用いて良い。
としては、従来公知のものが適宜使用できる。例えば、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、３（又は２）−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，
３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解
縮合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、両末端にアルコキシシリル基を持っ
たアミノシラン等が挙げられる。これらシランカップリ
ング剤のいずれかを１種類または２種類以上組み合わせ
て用いて良い。
【００１２】中でも、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン等のアミノシラン、両末端にアルコキシシリ
ル基を持ったアミノシランカップリング剤、及びそれら
の併用が好ましい。
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン等のアミノシラン、両末端にアルコキシシリ
ル基を持ったアミノシランカップリング剤、及びそれら
の併用が好ましい。
【００１３】これらシランカップリング剤は、水溶液、
またはアルコール類、ケトン類、グリコール類等の有機
溶媒の溶液、あるいは水とこれら有機溶媒との混合溶媒
の溶液として使用される。必要に応じて上記溶液に、酢
酸、塩酸等の酸、またはアルカリによりｐＨ調整を行っ
ても良い。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で潤
滑剤、帯電防止剤、柔軟剤等が併用されても良い。
またはアルコール類、ケトン類、グリコール類等の有機
溶媒の溶液、あるいは水とこれら有機溶媒との混合溶媒
の溶液として使用される。必要に応じて上記溶液に、酢
酸、塩酸等の酸、またはアルカリによりｐＨ調整を行っ
ても良い。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で潤
滑剤、帯電防止剤、柔軟剤等が併用されても良い。
【００１４】本発明のガラス繊維処理に用いるレゾール
型フェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデド供
給物質とをアルカリ触媒の存在下で反応させて得られた
レゾール型フェノール樹脂である。レゾール型フェノー
ル樹脂はモノマー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド
／フェノール類＝１以上３未満であるレゾール型フェノ
ール樹脂が好ましい。該レゾール型フェノール樹脂のモ
ノマー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド／フェノー
ル類が１未満であると、強度向上効果が顕著でない。ま
た、３以上である場合も十分な強度向上効果が得られな
い場合がある。この詳細は不明であるが、モノマー仕込
み比率が１未満であるとカップリング剤やマトリックス
樹脂と、処理されたレゾール樹脂の反応性が不十分とな
ることが予想され、このため処理されたガラス繊維とマ
トリックス樹脂との密着性の向上効果が十分に得られ
ず、最終製品の強度に影響を及ぼさなかったと考えられ
る。また、３以上である場合は付着したレゾール樹脂間
の自己縮合が促進されることが予想され、このためマト
リックス樹脂との密着性に悪影響を及ぼすことが考えら
れる。このフェノール樹脂は、水溶液、またはアルコー
ル類、ケトン類、グリコール類等の有機溶媒の溶液、あ
るいは水とこれら有機溶媒との混合溶媒の溶液として使
用さるか、あるいは水性エマルジョンの形で使用され
る。また、本発明の効果を損なわない範囲で上記記載の
溶液に潤滑剤、帯電防止剤、柔軟剤等が併用されても良
い。
型フェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデド供
給物質とをアルカリ触媒の存在下で反応させて得られた
レゾール型フェノール樹脂である。レゾール型フェノー
ル樹脂はモノマー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド
／フェノール類＝１以上３未満であるレゾール型フェノ
ール樹脂が好ましい。該レゾール型フェノール樹脂のモ
ノマー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド／フェノー
ル類が１未満であると、強度向上効果が顕著でない。ま
た、３以上である場合も十分な強度向上効果が得られな
い場合がある。この詳細は不明であるが、モノマー仕込
み比率が１未満であるとカップリング剤やマトリックス
樹脂と、処理されたレゾール樹脂の反応性が不十分とな
ることが予想され、このため処理されたガラス繊維とマ
トリックス樹脂との密着性の向上効果が十分に得られ
ず、最終製品の強度に影響を及ぼさなかったと考えられ
る。また、３以上である場合は付着したレゾール樹脂間
の自己縮合が促進されることが予想され、このためマト
リックス樹脂との密着性に悪影響を及ぼすことが考えら
れる。このフェノール樹脂は、水溶液、またはアルコー
ル類、ケトン類、グリコール類等の有機溶媒の溶液、あ
るいは水とこれら有機溶媒との混合溶媒の溶液として使
用さるか、あるいは水性エマルジョンの形で使用され
る。また、本発明の効果を損なわない範囲で上記記載の
溶液に潤滑剤、帯電防止剤、柔軟剤等が併用されても良
い。
【００１５】上記記載のシランカップリング剤溶液やレ
ゾール型フェノール樹脂溶液あるいは混合溶液を用い
て、ガラス繊維に対する合計の付着量（本発明に記載さ
れている付着量は、シランカップリング剤とレゾール型
フェノール樹脂をガラス繊維に対して処理したフェノー
ル樹脂強化用ガラス繊維約５０gを、７５０℃×１時間
加熱し、加熱後の重量減少により算出した）でガラス繊
維１００重量部に対して０．００１〜８重量部になるよ
うに処理をする。好ましくは、０．０５〜５．０重量部
で、さらに好ましくは０．２〜３．０重量部である。
０．００１重量部を下回るとガラス繊維表面に付着した
シランカップリング剤及びレゾール型フェノール樹脂の
合計の付着量が不足し、マトリックス樹脂との密着性が
不十分となり強度向上が見られない。また、８重量部を
上回ると、それ以上シランカップリング剤と処理用レゾ
ール型フェノール樹脂量を増やしても強度に対する効果
が見られないばかりか、特性にバラツキが生じたり、作
業性が悪化する場合もあり、さらに経済的に不利とな
る。
ゾール型フェノール樹脂溶液あるいは混合溶液を用い
て、ガラス繊維に対する合計の付着量（本発明に記載さ
れている付着量は、シランカップリング剤とレゾール型
フェノール樹脂をガラス繊維に対して処理したフェノー
ル樹脂強化用ガラス繊維約５０gを、７５０℃×１時間
加熱し、加熱後の重量減少により算出した）でガラス繊
維１００重量部に対して０．００１〜８重量部になるよ
うに処理をする。好ましくは、０．０５〜５．０重量部
で、さらに好ましくは０．２〜３．０重量部である。
０．００１重量部を下回るとガラス繊維表面に付着した
シランカップリング剤及びレゾール型フェノール樹脂の
合計の付着量が不足し、マトリックス樹脂との密着性が
不十分となり強度向上が見られない。また、８重量部を
上回ると、それ以上シランカップリング剤と処理用レゾ
ール型フェノール樹脂量を増やしても強度に対する効果
が見られないばかりか、特性にバラツキが生じたり、作
業性が悪化する場合もあり、さらに経済的に不利とな
る。
【００１６】また、シランカップリング剤溶液は０．０
１〜１０重量％の濃度で使用されるのが好ましい。さら
に好ましくは、シランカップリング剤溶液濃度が０．１
〜３．０重量％である。０．０１重量％を下回ると、ガ
ラス表面に付着されるシランカップリング剤が少なくな
り、処理用レゾール型フェノール樹脂との結合性が低下
し、強度向上が顕著でない。また、１０重量％を上回る
と経済的にも不利になる。
１〜１０重量％の濃度で使用されるのが好ましい。さら
に好ましくは、シランカップリング剤溶液濃度が０．１
〜３．０重量％である。０．０１重量％を下回ると、ガ
ラス表面に付着されるシランカップリング剤が少なくな
り、処理用レゾール型フェノール樹脂との結合性が低下
し、強度向上が顕著でない。また、１０重量％を上回る
と経済的にも不利になる。
【００１７】レゾール型フェノール樹脂溶液は０．０１
〜１０重量％の濃度で使用されるのが好ましい。さらに
好ましくは、レゾール型フェノール樹脂溶液濃度が０．
１〜５．０重量％である。０．０１重量％を下回ると、
ガラス表面に付着されたレゾール型フェノール樹脂が少
なくなり、マトリックス樹脂との密着性が不十分となり
強度向上が顕著でない。また、１０重量％を上回ると、
特性にバラツキが生じたり、作業性が悪化する場合もあ
る。上記記載のシランカップリング剤とレゾール型フェ
ノール樹脂とをガラス繊維に付着させる方法としては、
浸漬による湿式処理や、スプレー等による乾式処理等の
各種公知の処理方法を適宜使用することができる。
〜１０重量％の濃度で使用されるのが好ましい。さらに
好ましくは、レゾール型フェノール樹脂溶液濃度が０．
１〜５．０重量％である。０．０１重量％を下回ると、
ガラス表面に付着されたレゾール型フェノール樹脂が少
なくなり、マトリックス樹脂との密着性が不十分となり
強度向上が顕著でない。また、１０重量％を上回ると、
特性にバラツキが生じたり、作業性が悪化する場合もあ
る。上記記載のシランカップリング剤とレゾール型フェ
ノール樹脂とをガラス繊維に付着させる方法としては、
浸漬による湿式処理や、スプレー等による乾式処理等の
各種公知の処理方法を適宜使用することができる。
【００１８】本発明におけるフェノール樹脂成形材料に
用いられるマトリックスのフェノール樹脂は、特に制限
されるものではなく、フェノール性水酸基を有する樹脂
であればよい。例えばランダムノボラック型フェノール
樹脂、ハイオルソノボラック型フェノール樹脂、レゾー
ル型フェノール樹脂、またエポキシ変性フェノール樹
脂、メラミン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹
脂などが挙げられる。また、これらのいずれかを１種類
または２種類以上組み合わせて用いて良い。しかし、マ
トリックス樹脂が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂等のフェノール樹脂以外の他の熱硬化性樹脂におい
ては、本発明のような顕著な強度向上効果は見られな
い。
用いられるマトリックスのフェノール樹脂は、特に制限
されるものではなく、フェノール性水酸基を有する樹脂
であればよい。例えばランダムノボラック型フェノール
樹脂、ハイオルソノボラック型フェノール樹脂、レゾー
ル型フェノール樹脂、またエポキシ変性フェノール樹
脂、メラミン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹
脂などが挙げられる。また、これらのいずれかを１種類
または２種類以上組み合わせて用いて良い。しかし、マ
トリックス樹脂が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂等のフェノール樹脂以外の他の熱硬化性樹脂におい
ては、本発明のような顕著な強度向上効果は見られな
い。
【００１９】前述のようにシランカップリング剤とレゾ
ール型フェノール樹脂とが付着処理されたフェノール樹
脂強化用ガラス繊維の配合量は、フェノール樹脂１００
重量部に対して、４０〜３００重量部である。好ましく
は、フェノール樹脂１００重量部に対して６０〜２００
重量部である。４０重量部以下では、成形材料の機械的
強度が不十分であり、３００重量部以上では、成形性が
悪くなり実用上問題となる場合がある。
ール型フェノール樹脂とが付着処理されたフェノール樹
脂強化用ガラス繊維の配合量は、フェノール樹脂１００
重量部に対して、４０〜３００重量部である。好ましく
は、フェノール樹脂１００重量部に対して６０〜２００
重量部である。４０重量部以下では、成形材料の機械的
強度が不十分であり、３００重量部以上では、成形性が
悪くなり実用上問題となる場合がある。
【００２０】本発明のフェノール樹脂成形材料には、本
発明の効果を損なわない範囲で目的、用途に応じ、着色
剤、離型剤、導電剤、無機基材、カップリング剤、溶剤
等を配合することができる。混練方法としては、ロー
ル、コニーダー、２軸押出し機等の混練機を用いて単独
又は併用して混練することができる。成形方法として
は、トランスファー成形、コンプレッション成形、イン
ジェクション成形等の成形方法によって成形することが
できる。
発明の効果を損なわない範囲で目的、用途に応じ、着色
剤、離型剤、導電剤、無機基材、カップリング剤、溶剤
等を配合することができる。混練方法としては、ロー
ル、コニーダー、２軸押出し機等の混練機を用いて単独
又は併用して混練することができる。成形方法として
は、トランスファー成形、コンプレッション成形、イン
ジェクション成形等の成形方法によって成形することが
できる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例によって限定されるものでは
ない。実施例及び比較例で使用される原料としては、 （１）フェノール樹脂成形材料のマトリックス樹脂１：
ノボラック型フェノール樹脂 （２）フェノール樹脂成形材料のマトリックス樹脂２：
レゾール型フェノール樹脂 （３）シランカップリング剤１（ＣＰ１と略す）：γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン ＫＢＥ−９０３
[信越シリコーン(株)製] （４）シランカップリング剤２（ＣＰ２と略す）：両末
端にアルコキシシリル基を有するアミノシラン Ｘ−１
２−５２６３[信越シリコーン(株)製] （５）ガラス繊維：Ｅガラス繊維[日東紡績(株)製 基
準繊維径１０±１．５μｍ 平均繊維長９０μｍ] （６）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂１（ＲＰ１と略す）：数平均分子量約２１０，モノマ
ー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド／フェノール類
(Ｆ／Ｐ)＝１．５ （７）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂２（ＲＰ２と略す）：数平均分子量約５００，Ｆ／Ｐ
＝１．５ （８）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂３（ＲＰ３と略す）：Ｆ／Ｐ＝１．８５ （９）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂４（ＲＰ４と略す）：Ｆ／Ｐ＝３．２ （１０）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール
樹脂５（ＲＰ５と略す）：Ｆ／Ｐ＝０．８ （１１）ガラス繊維処理に用いるエポキシ樹脂（ＥＰ８
２８と略す）：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピ
コート８２８[油化シェルエポキシ(株)製] （１２）フェノール樹脂の硬化剤：ヘキサメチレンテト
ラミン（ヘキサミンと略す）
るが、本発明はこの実施例によって限定されるものでは
ない。実施例及び比較例で使用される原料としては、 （１）フェノール樹脂成形材料のマトリックス樹脂１：
ノボラック型フェノール樹脂 （２）フェノール樹脂成形材料のマトリックス樹脂２：
レゾール型フェノール樹脂 （３）シランカップリング剤１（ＣＰ１と略す）：γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン ＫＢＥ−９０３
[信越シリコーン(株)製] （４）シランカップリング剤２（ＣＰ２と略す）：両末
端にアルコキシシリル基を有するアミノシラン Ｘ−１
２−５２６３[信越シリコーン(株)製] （５）ガラス繊維：Ｅガラス繊維[日東紡績(株)製 基
準繊維径１０±１．５μｍ 平均繊維長９０μｍ] （６）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂１（ＲＰ１と略す）：数平均分子量約２１０，モノマ
ー仕込み比率すなわちホルムアルデヒド／フェノール類
(Ｆ／Ｐ)＝１．５ （７）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂２（ＲＰ２と略す）：数平均分子量約５００，Ｆ／Ｐ
＝１．５ （８）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂３（ＲＰ３と略す）：Ｆ／Ｐ＝１．８５ （９）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール樹
脂４（ＲＰ４と略す）：Ｆ／Ｐ＝３．２ （１０）ガラス繊維処理に用いるレゾール型フェノール
樹脂５（ＲＰ５と略す）：Ｆ／Ｐ＝０．８ （１１）ガラス繊維処理に用いるエポキシ樹脂（ＥＰ８
２８と略す）：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピ
コート８２８[油化シェルエポキシ(株)製] （１２）フェノール樹脂の硬化剤：ヘキサメチレンテト
ラミン（ヘキサミンと略す）
【００２２】表１，２に記載されているガラス繊維の処
理方法としては、 （１）シランカップリング剤（以下ＣＰと略す）処理：
上記記載のＣＰ１，２を水を用いて表１，２記載のＣＰ
溶液濃度に調整しＣＰ溶液を作製する。次に、これらＣ
Ｐ溶液に処理無しガラス繊維を室温にて浸漬した後、１
００℃にて加熱乾燥しＣＰ処理ガラス繊維を得た。 （２）レゾール型フェノール樹脂またはエポキシ樹脂
（以下Ｒと略す）処理：上記記載のＲＰ1〜５，ＥＰ８
２８の処理に用いる樹脂をメタノール，メタノール/ト
ルエン混合液，水，水/メタノール混合液を用いて表
１，２記載のＲ溶液濃度になるように調整しＲ溶液を作
製する。次に、これら溶液に処理無しガラス繊維を室温
にて浸漬した後、１００℃にて加熱乾燥しＲ処理ガラス
繊維を得た。 （３）ＣＰ処理後、Ｒ処理（以下ＣＰ→Ｒと略す）：上
記方法にて、まずＣＰ処理繊維を得て、次にこの処理繊
維を用いてＲ処理を実施し目的とする処理ガラス繊維を
得た。 （４）Ｒ処理後、ＣＰ処理（以下Ｒ→ＣＰと略す）：上
記方法にて、まずＲ処理ガラス繊維を得て、次にこの処
理繊維を用いてＣＰ処理を実施し目的とする処理ガラス
繊維を得た。 （５）ＣＰとＲを同時処理（以下ＣＰ＋Ｒと略す）：Ｃ
Ｐと処理用Ｒがそれぞれ表１，２記載の溶液濃度になる
ようにＲ溶媒種を用いて調整しＣＰ＋Ｒ溶液を作製す
る。次に、これら溶液に処理無しガラス繊維を室温にて
浸漬した後、１００℃にて加熱乾燥しＣＰ＋Ｒ処理ガラ
ス繊維を得た。
理方法としては、 （１）シランカップリング剤（以下ＣＰと略す）処理：
上記記載のＣＰ１，２を水を用いて表１，２記載のＣＰ
溶液濃度に調整しＣＰ溶液を作製する。次に、これらＣ
Ｐ溶液に処理無しガラス繊維を室温にて浸漬した後、１
００℃にて加熱乾燥しＣＰ処理ガラス繊維を得た。 （２）レゾール型フェノール樹脂またはエポキシ樹脂
（以下Ｒと略す）処理：上記記載のＲＰ1〜５，ＥＰ８
２８の処理に用いる樹脂をメタノール，メタノール/ト
ルエン混合液，水，水/メタノール混合液を用いて表
１，２記載のＲ溶液濃度になるように調整しＲ溶液を作
製する。次に、これら溶液に処理無しガラス繊維を室温
にて浸漬した後、１００℃にて加熱乾燥しＲ処理ガラス
繊維を得た。 （３）ＣＰ処理後、Ｒ処理（以下ＣＰ→Ｒと略す）：上
記方法にて、まずＣＰ処理繊維を得て、次にこの処理繊
維を用いてＲ処理を実施し目的とする処理ガラス繊維を
得た。 （４）Ｒ処理後、ＣＰ処理（以下Ｒ→ＣＰと略す）：上
記方法にて、まずＲ処理ガラス繊維を得て、次にこの処
理繊維を用いてＣＰ処理を実施し目的とする処理ガラス
繊維を得た。 （５）ＣＰとＲを同時処理（以下ＣＰ＋Ｒと略す）：Ｃ
Ｐと処理用Ｒがそれぞれ表１，２記載の溶液濃度になる
ようにＲ溶媒種を用いて調整しＣＰ＋Ｒ溶液を作製す
る。次に、これら溶液に処理無しガラス繊維を室温にて
浸漬した後、１００℃にて加熱乾燥しＣＰ＋Ｒ処理ガラ
ス繊維を得た。
【００２３】混練方法としては、表３，４記載の成分を
ドライブレンドし、ロールにて混練した。曲げ試験片の
作製には、トランスファー成形機を用いた。各種特性評
価については、下記に基づいて実施した。 （１）曲げ試験： 常温試験：ＪＩＳ Ｋ ７２０３規格に準じて測定。 熱時試験：１２０℃の環境で温度以外の条件はＪＩＳ
Ｋ ７２０３規格に準じて測定。 （２）成形外観試験：目視により判断。（○：良好、
×：不良）
ドライブレンドし、ロールにて混練した。曲げ試験片の
作製には、トランスファー成形機を用いた。各種特性評
価については、下記に基づいて実施した。 （１）曲げ試験： 常温試験：ＪＩＳ Ｋ ７２０３規格に準じて測定。 熱時試験：１２０℃の環境で温度以外の条件はＪＩＳ
Ｋ ７２０３規格に準じて測定。 （２）成形外観試験：目視により判断。（○：良好、
×：不良）
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【発明の効果】本発明に従えば、常温及び熱時ともに高
い機械的強度を有するフェノール樹脂成形材料与え、自
動車、電気、電子分野における金属部品からの代替を大
幅に促進するものである。
い機械的強度を有するフェノール樹脂成形材料与え、自
動車、電気、電子分野における金属部品からの代替を大
幅に促進するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 悦司 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】シランカップリング剤を付着させたガラス
繊維に、レゾール型フェノール樹脂を付着処理させる
か、あるいはガラス繊維にシランカップリング剤とレゾ
ール型フェノール樹脂とを同時に付着処理させてなるフ
ェノール樹脂強化用ガラス繊維であり、シランカップリ
ング剤及びレゾール型フェノール樹脂のガラス繊維に対
する合計の付着量がガラス繊維１００重量部に対し０．
００１〜８重量部であるフェノール樹脂強化用ガラス繊
維。 - 【請求項２】 請求項１記載のフェノール樹脂強化用ガ
ラス繊維４０〜３００重量部とフェノール樹脂からなる
マトリックス樹脂１００重量部とを含有してなることを
特徴とするフェノール樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068270A JP2001329073A (ja) | 2000-03-13 | 2001-03-12 | フェノール樹脂強化用ガラス繊維及びフェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-68750 | 2000-03-13 | ||
| JP2000068750 | 2000-03-13 | ||
| JP2001068270A JP2001329073A (ja) | 2000-03-13 | 2001-03-12 | フェノール樹脂強化用ガラス繊維及びフェノール樹脂成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329073A true JP2001329073A (ja) | 2001-11-27 |
Family
ID=26587323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001068270A Pending JP2001329073A (ja) | 2000-03-13 | 2001-03-12 | フェノール樹脂強化用ガラス繊維及びフェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001329073A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011241268A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2011241269A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2011241267A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2012197376A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂成形材料 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4811317B1 (ja) * | 1968-04-18 | 1973-04-12 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001068270A patent/JP2001329073A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4811317B1 (ja) * | 1968-04-18 | 1973-04-12 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011241268A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2011241269A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2011241267A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料 |
| JP2012197376A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂成形材料 |
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Legal Events
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| A977 | Report on retrieval |
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